鈣長石結合莫來石輕質(zhì)隔熱磚簡稱鈣長石隔熱磚，以莫來石作為主晶相，鈣長石作為結合相的復合材料。鈣長石的熔點只有1550℃，但具有熱膨脹系數(shù)小、熱導率低等特點。因此，鈣長石隔熱磚可以具有鈣長石熱導率低的優(yōu)點，又具有莫來石制品使用溫度高的特點，同時還具有較低的燒結溫度、較高的強度和較好的熱震穩(wěn)定性。
鈣長石結合莫來石隔熱材料采用泡沫法成型。首先，制作發(fā)泡劑，用松香和氫氧化鈉合成松香皂，加入骨膠，制成穩(wěn)定的泡沫。其次加水將藍晶石、白水泥粉制成料漿。接著加入泡沫攪拌后澆注成型。然后，養(yǎng)護、烘干、燒成，制得坯體。最后，經(jīng)切割、精磨、檢驗后制得成品。
泡沫法成型過程中，發(fā)泡劑是最重要的因素。NaOH:松香控制在0.13左右時所制成的泡沫最為穩(wěn)定。隨骨膠：松香皂比值增大，泡沫的穩(wěn)定性增大。但該比值增至1.2時，繼續(xù)提高骨膠的含量對增加泡沫穩(wěn)定性的作用已經(jīng)不大。所以，松香皂的NaOH：松香皂比值應控制在0.13，骨膠：松香皂應控制在＞1.2，優(yōu)化工藝后，制得產(chǎn)品的性能見下表。
莫來石-鈣長石隔熱磚和同類材料性能的比較
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材料 |
體積密度/（g/cm3） |
耐壓強度/MPa |
重燒線變化≤2%的溫度/℃ |
350℃下的熱導率/[W/（m·K）] |
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輕質(zhì)黏土磚 |
0.5 |
≥1.2 |
≥1150 |
≤0.25 |
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輕質(zhì)高鋁磚 |
0.5 |
≥1.5 |
≥1250 |
≤0.30 |
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莫來石-鈣長石磚 |
0.5 |
≥3.5 |
≥1450 |
≤0.15 |
從表中，我們可以看出，莫來石-鈣長石隔熱磚的耐高溫性強、隔熱性能好，是一種優(yōu)質(zhì)的隔熱耐火材料。在相同的體積密度下，莫來石-鈣長石磚的強度是輕質(zhì)高鋁磚和輕質(zhì)黏土磚的兩倍以上，其最高使用溫度提高了200~300℃，而熱導率下降了40%，再加上其有良好的抗熱震性和耐剝落性，使其成為高溫窯爐良好的輕質(zhì)內(nèi)襯材料。由于莫來石-鈣長石磚在足夠強度的條件下，體積密度可以作的很小，非常適用于間歇式窯爐的直接耐火內(nèi)襯。另外由于該耐火磚鐵含量非常低，因此可以在強還原下工作，具有很好的抗?jié)B透能力。